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口蹄疫灭活疫苗免疫效果的影响因素研究

2017-04-05王志聪李水玲刘邵阳

兽医导刊 2017年16期
关键词:聚体组氨酸血清型

王志聪 李水玲 刘邵阳

(中牧实业股份有限公司保山生物药厂,云南保山 678000)

口蹄疫灭活疫苗免疫效果的影响因素研究

王志聪 李水玲 刘邵阳

(中牧实业股份有限公司保山生物药厂,云南保山 678000)

口蹄疫(FMD)是由口蹄疫病毒(FMDV)引起的一种急性、热性、高度接触传染性和可快速远距离传播的动物疫病。口蹄疫病原是口蹄疫病毒,属微核糖核酸病毒科口蹄疫病毒属,有A、O 、C 、SAT1 、SAT2 、SA T3 以及A sia 1 型7 个血清型,每个血清型又包含若干个亚型。该病毒不仅在各型间没有交叉免疫性,同血清型的各亚型之间也仅有部分交叉免疫性。本文分析了口蹄疫灭活疫苗免疫效果的影响因素。

口蹄疫;灭活疫苗免疫;效果

1 引入背景

口蹄疫在非洲、亚洲、南美洲及欧洲的许多国家中流行。在这些流行地区中,疫苗免疫是控制该病的关键措施。现今,在全球范围内使用最多的口蹄疫疫苗是口蹄疫全病毒灭活疫苗。该疫苗主要是通过疫苗种毒接种易感细胞系,采用细胞悬浮培养的方法,扩增得到口蹄疫病毒(FMDV)。FMDV粒子含有四种结构蛋白,分别是VP1、VP2、VP3、VP4。四种结构蛋白组成一个原粒,随后5个原顶点相接聚合在一起,形成一个五聚体,十二个五聚体将病毒基因组包裹后构成了完整的FMDV 粒子。然而,完整的FMDV粒子存在显著的不稳定性,当其处在pH<7.0 或温度升高的状态下,便会分解为五聚体。完整的FMDV粒子一旦分解,疫苗的免疫效果将随之大幅度降低。部分研究者采取反向遗传学系统对FMDV 基因组进行改造,对结构蛋白进行氨基酸替换,让病毒按着研究者设想的方向进行改变。

2 口蹄疫灭活疫苗免疫效果的影响因素

(1)影响FMDV 稳定性的因素。FMDV 病毒粒子内的蛋白和RNA 之间、蛋白和蛋白之间的相互作用是146S 粒子稳定存在的重要因素。无论是组装成完整的FMDV 过程中,还是FMDV 在酸性环境中分解产物中,由结构蛋白组装、聚合而成的结构蛋白五聚体都是其中的重要成分。结构蛋白VP2和VP3中构成五聚体连接面的部分存在高密度的组氨酸残基,认为这可能是FMDV 在pH<7.0 时不稳定的一个原因。由于组氨酸的pKa 值与引起FMDV分解pH 值相近,所以认为质子化的组氨酸残基在五聚体连接面内产生了静电排斥力,触发了FMDV 的分解。在分析了FMDV的结构后,发现在二重轴两侧相邻的五聚体上,存在着一种由氨基酸残基组成的偶极化螺旋结构。在这个螺旋结构的N末端(即正极)附近,存在着一个相邻五聚体上的VP3 142位组氨酸残基。由于该结构位于二重轴内,所以每个五聚体连接面都存在一对这样的组氨酸螺旋结构。当上述组氨酸残基发生质子化后,便很有可能在五聚体连接面中产生静电排斥作用,进而有机会导致相邻的五聚体分裂。

(2)疫苗种类与免疫效果。甲醛在抗原的灭活中有活毒的残留,所以,灭活疫苗应用中广泛使用二乙烯亚胺作为灭活剂。普通疫苗同浓缩疫苗均符合不少于每剂3个PD50的国家标准(剂12.51个PD50),浓缩抗原疫苗实现了每剂12.51个PD50和10.32个PD50以上,较普通疫苗发生显著升高。目前植物疫苗表达抗原的量低,在免疫效果上不如常规灭活疫苗。新型的基因工程疫苗普遍存在抗原表位少、免疫原性差等局限性。追加免疫的时间应该在首免后抗体形成的稳定期,即首次免疫后的30~60d,必须进行二免。为了这些缺点,研制长效、能对多种亚型产生交叉保护、减少对佐剂依赖的新型疫苗将是今后研究者努力的方向。

(3)母源抗体对免疫效果的影响。采用O 型口蹄疫灭活疫苗免疫,O 型口蹄疫灭活疫苗免疫组二免后4 周之前抗体合格率和抗体水平一直呈下降趋势,二免4 周之后才缓慢上升。首免后4 周(同时二免)抗体合格率在72.22~77.78%之间;首免后8 周抗体合格率在57.89~66.67%之间,低于农业部规定的70%;首免后12周抗体合格率在70.59~72.22% 之间。说明如果首免日龄偏早,高母源抗体不仅影响O 型口蹄疫灭活疫苗首次免疫效果,并且影响二次加强免疫的适宜时间和免疫效果。因此,免疫程序应根据抗体监测的结果进行合理调整,才能获得理想的免疫效果。在母源抗体衰退过程中,10 日龄到18 日龄均同程度地出现反弹,可能与各种应激以及血液中免疫球蛋白的间断性释放等因素有关。

3 展望

FMDV粒子的完整性与数量是影响FMD灭活疫苗免疫效果的决定性因素,维持灭活疫苗中病毒粒子的完整性和稳定性,以及高效组装完整、稳定的病毒样颗粒开发新型疫苗,是口蹄疫疫苗研究者长期努力和研究的方向。疫苗中含有的146S粒子的数量与完整性是疫苗产生有效保护的关键。若影响FMDV 稳定性的关键因子在各血清型中高度保守,研究者们便可以此为基础,设计出一种在FMDV 各血清型之间通用的稳定性提升方法,提升各血清型FMDV 的稳定性,进而为改良疫苗提供候选毒株。另外,FMDV 衣壳分解的关键因子的发现有助于我们更进一步地理解FMDV 脱衣壳过程的分子机理,让我们对FMDV 侵染机体的认知提升到一个新的水平。

[1]杜进鑫,王永录.口蹄疫新型疫苗及其免疫特性研究进展[J].生物技术通讯,2015,20(2):295-298.

[2]赵朝美,聂文军,张玲琴.不同口蹄疫疫苗免疫效果及检测[J].中国畜牧兽医文摘,2015,28(3):109-110.

[3]曹轶梅,卢曾军,田飞鹏,等.口蹄疫新型疫苗研究进展[J].微生物学报,2015,36(11):1750-1757.

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